پلاستیک ها که اکنون در دنیای مدرن همه جا وجود دارند، به یک تهدید فزاینده برای سلامت انسان و محیط زیست تبدیل شده اند. در سراسر سیاره، شواهدی از آلودگی پلاستیکی از کیسه های مواد غذایی در اعماق دریا تا میکروپلاستیک های موجود در منابع غذایی و حتی در خون انسان وجود دارد.
دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو (University of California San Diego) در جستجوی راه حل هایی برای مقابله با افزایش زباله های پلاستیکی، مواد زیست تخریب پذیر جدیدی تولید کرده اند که برای جایگزینی پلاستیک های معمولی طراحی شده اند. پس از اثبات تجزیه بیولوژیکی فوم های پلی یورتان در کمپوست های زمینی، یک تیم بین رشته ای از دانشمندان از جمله زیست شناس دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو، استفن میفیلد (Stephen Mayfield) به همراه دو شیمیدان به نام های مایکل بورکارت (Michael Burkart) و رابرت اسکیپ پومروی (Robert Skip Pomeroy) نشان داده اند که این مواد در آب دریا تجزیه می شوند. نتایج تحقیقات آنها در مجله Science of the Total Environment منتشر شده است.
محققان در حال تحقیق بر روی رفع مشکل آلودگی ناشی از پلاستیک ها هستند که اکنون به عنوان یک بحران زیست محیطی جهانی توصیف می شود. در سال ۲۰۱۰، محققان تخمین زدند که ۸ میلیارد کیلوگرم پلاستیک در هر سال وارد اقیانوس می شود. زباله های پلاستیکی پس از ورود به اقیانوس، اکوسیستم های دریایی را مختل می کنند، به مکان های مرکزی مهاجرت می کنند و زباله های چرخی شکل را تشکیل می دهند مانند زباله بزرگ موجود در اقیانوس آرام که مساحتی بیش از ۱.۶ میلیون کیلومتر مربع را پوشش داده است. این پلاستیک ها هرگز تجزیه نمی شوند، بلکه به ذرات کوچک تر تبدیل می شوند و در نهایت تبدیل به میکروپلاستیک هایی میشوند که برای قرنها در محیط باقی می مانند.
محققان دانشگاه کالیفرنیا در سن دیگو با همکاری سامانتا کلمنتز (Samantha Clements)، زیست شناس و غواص در موسسه اقیانوس شناسی اسکریپس (Scripps Institution of Oceanography)، سری آزمایشاتی بر روی پلی یورتان زیست تخریب پذیر که در حال حاضر به عنوان فوم در اولین کفش های زیست تخریب پذیر موجود تجاری (ارائه شده توسط شرکت Blueview) استفاده می شوند، در اسکله و آکواریوم تحقیقاتی Ellen Browning Scripps Memorial Pier and Experimental Aquarium انجام دادند. موقعیت اسکله دسترسی و فرصتی منحصر به فرد را برای دانشمندان فراهم کرد تا مواد را در اکوسیستم طبیعی نزدیک ساحل آزمایش کنند، محلی که احتمالا پلاستیک های سرکش در آن جمع می شوند.
این تیم تحقیقاتی دریافت که مجموعه ای از موجودات دریایی بر روی فوم پلی یورتان تشکیل کولونی داده و آن را به مواد شیمیایی اولیه خود که به عنوان مواد مغذی توسط این میکروارگانیسم ها در محیط اقیانوس مصرف می شود، تجزیه می کنند. داده های این مطالعه نشان می دهد که میکروارگانیسم ها که ترکیبی از باکتری ها و قارچ ها هستند، در سراسر محیط دریا زندگی می کنند.
میفیلد، استاد دانشکده علوم زیستی و مدیر مرکز بیوتکنولوژی جلبک ها در کالیفرنیا (California Center for Algae Biotechnology) می گوید: دفع نادرست پلاستیک در اقیانوس ها منجر به تشکیل میکروپلاستیک ها می شود که به یک مشکل زیست محیطی بزرگ تبدیل شده است. ما نشان داده ایم که ساخت محصولات پلاستیکی با کارایی بالا که می توانند در اقیانوس تجزیه شوند، کاملاً امکانپذیر است. این پلاستیکها در وهله اول نباید وارد اقیانوس شوند اما اگر این اتفاق بیفتد، به غذای میکروارگانیسم ها تبدیل می شوند نه به زباله پلاستیکی و میکروپلاستیک هایی که به آبزیان آسیب می رساند.
کفش ها، از جمله دمپایی های لای انگشتی (flip-flops) که از جمله محبوب ترین کفش های دنیا هستند، درصد زیادی از زباله های پلاستیکی را تشکیل می دهند که به اقیانوس ها و محل های دفن زباله سرازیر می شوند. آزمایش و آنالیز کامل مواد پلی یورتان موجود در آنها، که طی هشت سال گذشته در UC San Diego انجام شده است، متخصصانی از علوم زیست شناسی، پلیمرها و شیمی مصنوعی و علوم دریایی را به خود مشغول کرده است. در این آزمایش ها، نمونه های فوم در معرض جزر و مد و دینامیک موج قرار گرفتند و تغییرات مولکولی و فیزیکی آنها با استفاده از طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (Fourier-transform infrared spectroscopy) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (scanning electron microscopy) ردیابی شد. نتایج نشان داد که این مواد در کمتر از چهار هفته شروع به تخریب کردند. پس از آن محققان میکروارگانیسم هایی را از شش مکان مختلف دریایی در اطراف سن دیگو شناسایی کردند که قادر به تجزیه و مصرف مواد پلی یورتان بودند.

میفیلد میگوید: هیچ نظامی به تنهایی نمی تواند به این مشکلات جهانی زیست محیطی رسیدگی کند، اما تیم ما به این مهم دست یافته است که ماده ای که بر روی خشکی استفاده می شود اکنون می تواند در اقیانوسها بصورت زیستی تجزیه شود. وی همچنین افزود: من از مشاهده تجمع تعداد زیادی از موجودات زنده بر روی این فوم ها در اقیانوس شگفت زده شدم. پدیده ای که به مانند تشکیل صخره های میکروبی بود.
برای اطلاعات بیشتر به مقاله زیر رجوع شود:
Biodegradation of renewable polyurethane foams in marine environments occurs through depolymerization by marine microorganisms, Science of The Total Environment (2022).
بدون دیدگاه